EP0034800A1 - Câble pour prospection - Google Patents
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- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/292—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to heat
Definitions
- the cables for prospecting in particular for underwater petroleum prospecting, must resist ambient pressure, transmit energy for the control of devices placed on the bottom, and convey to the surface information coming from measuring devices. They must have excellent tensile strength and burst strength, as well as high temperatures, and remain insensitive to the action of hydrocarbons, which cause the swelling of many elastomers constituting the sheaths of conventional cables.
- Cables of this kind have already been proposed, comprising bundles of conductors insulated from one another, a flexible envelope around these bundles and an external armor formed by two layers of steel wires wound helically in opposite directions.
- Such cables do not make it possible to transmit high frequency bands, and therefore ensure the transmission only of a limited quantity of information, unless they are made of large diameter, which leads to a high price and difficulties of pose.
- the present invention aims to remedy the above drawbacks, and to provide a cable for prospecting simultaneously ensuring the transmission of energy and a lot of information, while being of a relatively small diameter, inexpensive and laying easy.
- the cable according to the invention is characterized in that its axial rod forms an insulator for a conductor with a function different from that of bare conductors.
- the figure shows the cable in section. It comprises axially a rod 1 made of a thermostable polymer, such as polypropylene, polyethylene fluoride and propylene, in particular that sold by the company of Pont de Nemours under the commercial designation FEP, or in poly-methylpentene, in particular that sold under the trade designation TPX by the company Imperial Chemical Industries, depending on the temperature of use, the FEP polymer suitable for the highest temperatures.
- a thermostable polymer such as polypropylene, polyethylene fluoride and propylene, in particular that sold by the company of Pont de Nemours under the commercial designation FEP, or in poly-methylpentene, in particular that sold under the trade designation TPX by the company Imperial Chemical Industries, depending on the temperature of use, the FEP polymer suitable for the highest temperatures.
- Other polymers such as aromatic polyamides, in particular "Keviar" sold by the company du Pont de Nemours, may also be suitable.
- the rod 1 constitutes the insulator of a conductor 2, used to establish a potential reference at each end of the cable, in particular for ground resistivity measurements.
- the rod 1 is surrounded by several bare tinned or silver copper wires 3, not insulated, forming the inner conductor of the coaxial cable. These wires are themselves embedded in the insulator 4 resistant to high temperatures, in the same material as the rod 1.
- the outer conductor 5 formed by a strip of tinned or silvered bare copper of which the two edges overlap and are welded or glued to each other.
- the outer conductor 5 is surrounded by a sheath 6 of thermoplastic material resistant to high temperature, for example poly-methylpentene, polyethylene propylene fluoride or polyimide. This is protected by a weave of steel wires with high mechanical resistance, formed by two layers 7, 8 of wires wound helically with great pitch and in the opposite direction.
- thermoplastic material resistant to high temperature for example poly-methylpentene, polyethylene propylene fluoride or polyimide.
- This armor ensures the tensile strength and the burst strength of the cable, resists corrosion by sea water and prevents swelling of the sheath under the effect of hydrocarbons.
- This cable allows it to transmit high frequency bands, and therefore to carry a greater amount of information than known cables, with equal diameter.
- an external sheath can be added around the armor, which protects the armor from corrosion.
- the cable of the invention can be particularly applied to prospecting for petroleum or natural gas, but is generally suitable for all research at the bottom of boreholes made on land, at the bottom of the sea and at the bottom of lakes.
Landscapes
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un câble pour prospection, comprenant de son axe vers sa périphérie,
- a) un jonc axial en polymère résistant à des températures élevées,
- b) plusieurs conducteurs nus,
- c) un isolant électrique résistant à des températures élevées, et entourant les conducteurs nus,
- d) un conducteur extérieur,
- e) une gaine en matériau thermoplastique résistant à des températures élevées.
- f) une armure formée d'au moins une couche de fils d'acier enroulés hélicoidalement.
- Les câbles pour prospection, notamment pour prospection pétrolière sous-marine, doivent résister à la pression ambiante, transmettre de l'énergie pour la commande d'appareils disposés sur le fond, et véhiculer vers la surface des informations provenant d'appareils de mesure. Ils doivent posséder une excellente résistance à la traction et à l'éclatement, ainsi qu'aux températures élevées, et rester insensibles à l'action des hydrocarbures, qui provoquent le gonflement de beaucoup d'élastomères constituant les gaines des câbles usuels.
- On a déjà proposé des câbles de ce genre, comportant des faisceaux de conducteurs isolés les uns des autres, une enveloppe souple autour de ces faisceaux et une armure externe formée de deux couches de fils d'acier enroulés hélicoidalement dans des sens opposés. De tels câbles ne permettent pas de transmettre des bandes de fréquences élevées, et n'assurent donc la transmission que d'une quantité limitée d'informations, à moins de les faire de gros diamètre, ce qui entraîne un prix élevé et des difficultés de pose.
- La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus, et de procurer un câble pour prospection assurant simultanément la transmission d'énergie et de nombreuses informations, tout en étant d'un diamètre relativement faible, peu coûteux et d'une pose facile.
- Le câble selon l'invention est caractérisé en ce que son jonc axial forme isolant pour un conducteur de fonction différente de celles des conducteurs nus.
- Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes :
- - le conducteur isolé par le jonc axial est un conducteur formant référence de potentiel,
- - son jonc axial et son isolant électrique sont en poly-méthylpentène, en polyfluorure d'éthylène et de propylène ou en polypropylène.
- - sa gaine est en poly-méthylpentène, en polyfluorure d'éthylène et de propylène ou en polyimide.
- Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, un câble coaxial selon l'invention.
- La figure représente le câble en coupe. Il comporte axialement un jonc 1 en un polymère thermostable, tel que du polypropylène, du polyfluorure d'éthylène et de propylène, notamment celui vendu par la société du Pont de Nemours sous la désignation commerciale FEP, ou en poly-méthylpentène, notamment celui vendu sous la désignation commerciale TPX par la société Impérial Chemical Industries, suivant la température d'utilisation, le polymère FEP convenant pour les températures les plus élevées. D'autres polymères, tels que les polyamides aromatiques, notamment le "Keviar" commercialisé par la société du Pont de Nemours, peuvent aussi convenir.
- Le jonc 1 constitue l'isolant d'un conducteur 2, servant à l'établissement d'une référence de potentiel à chaque extrémité du câble, notamment pour les mesures de résistivité du sol.
- Le jonc 1 est entouré de plusieurs fils de cuivre nu étamé ou argenté 3, non isolés, formant le conducteur intérieur du câble coaxial. Ces fils sont eux-mêmes noyés dans l'isolant 4 résistant aux températures élevées, en le même matériau que le jonc 1. Autour de l'isolant 4 est enroulé le conducteur extérieur 5, formé par un feuillard de cuivre nu étamé ou argenté dont les deux bords viennent à recouvrement et sont soudés ou collés l'un à l'autre.
- Le conducteur extérieur 5 est entouré d'une gaine 6 en matériau thermoplastique résistant à haute température, par exemple en poly-méthylpentène, en polyfluorure d'éthylène et de propylène ou en polyimide. Celle-ci est protégée par une armure de fils d'acier à haute résistance mécanique, formée de deux couches 7, 8 de fils enroulés hélicoldalement à grand pas et en sens inverse.
- Cette armure assure la résistance à la traction et la résistance à l'éclatement du câble, résiste à la corrosion par l'eau de mer et empêche un gonflement de la gaine sous l'effet des hydrocarbures.
- La structure coaxiale de ce câble lui permet de transmettre des bandes de fréquence élevées, et par suite de véhiculer une plus grande quantité d'information que les câbles connus, à égalité de diamètre.
- Si la surface du câble n'est pas soumise à des contraintes mécaniques très sévères, on peut ajouter autour de l'armure une gaine externe, qui protège l'armure de la corrosion.
- Le câble de l'invention peut être particulièrement appliqué à la prospection de pétrole ou de gaz naturel, mais convient de manière générale pour toutes recherches au fond de forages réalisés à terre, au fond de la mer et au fond des lacs.
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